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集成電路使用常識介紹

更新時間:2015-03-31

集成電路使用

一、數字集成電路使用注意事項

數字集成電路在電子產晶中使用得十分廣泛,但因其功能及結構的特殊性,如果使用不當,極易損壞。下面介紹一下CMOS電路和TTL電路在使用中應注意的事項。

1.CMOS集成電路使用注意事項

(1)CMOS電路的柵極與基極之間有一層絕緣的二氧化硅薄層,厚度僅為0.1~0.2μm。由于CMOS電路的輸入阻抗很高,而輸入電容又很小,當不太強的靜電加在柵極上時,其電場強度將超過105V/com。

這樣強的電場極易造成柵極擊穿,導致永久性損壞。因此防止靜電對保護CMOS集成電路是很重要的,要求在使用時注意以下兒點:

 ①人體能感應出幾十伏的交流電壓,人衣服的摩擦也會產生上千伏的靜電,故盡量不要用手接觸CMOS電路的引腳。

②焊接時宜使用20W內熱式電烙鐵,電烙鐵外殼應接地。為安全起見,也可先拔下電烙鐵插頭,利用電烙鐵余熱進行焊接。焊接的時間不要超過5秒。

③長期不使用的CMOS集成電路,應用錫紙將全部引腳短路后包裝存放,待使用時再拆除包裝。

④更換集成電路時應先切斷電源。

⑤所有不使用的輸入端不能懸空,應按工作性能的要求接電源或接地。

⑥使用的儀器及工具應良好地接地。

(2)電源極性不得接反,否則將會導致CMOS集成電路損壞。使用IC插座時,集成電路引腳的順序不得插反。

(3)CMOS集成電路輸出端不允許短路,包括不允許對電源和對地短接。

(4)在CMOS集成電路尚未接通電源時,不允許將輸入信號加到電路的輸入端,必須在加電源的情況下再接通外信號電源,斷開時應先關斷外信號電源。

(5)接線時,外圍元件應盡量靠近所連引腳,引線應盡量短捷。避免使用平行的長引線,以防引入較大的分布電容形成振蕩。若輸入端有長引線和大電容,應在靠近CMOS集成電路輸入端接入一個10kΩ限流電阻。

(6)CMOS集成電路中的Vnn表示漏極電源電壓極性,一般接電源的正極。Vss表示源極電源電壓,一般接電源的負極。

2.使用TTL電路時應注意的事項

①TTL集成電路不像CMOS集成電路那樣有較寬的電源電壓范圍,它的電壓范圍很窄一般為4.5~5.5V。典型值Vcc=5V,使用時Vcc不得超出范圍。

②輸入信號不得高于Vcc,也不得低于地(GND)電位。

二、集成電路的檢測及故障查尋

1.集成電路的檢測
集成電路是由多個元器件組成的,因此不能采用簡單的方法來判斷其好壞,一般可用下列幾種方法進行質量判定。

    (1)電阻測試法

電阻測試適用于非在路集成電路的測試,對于在路集成電路,如有必要,也可從電路上拆下后再進行測試。

電阻測試法實際上是一個元器件的質量比較法。首先測試質量完好的單個集成電路各;l腳對其接地端的阻值并做好記錄,然后測試待測單個集成電路各引腳對其接地端的阻值,將測試結果進行比較,以判斷被測集成電路的好壞。

這種方法一般可準確地判斷集成電路質量的好壞,但應注意的是,這種比較不是阻值數值要絕對相等,而是要求變化規律相同,阻值的差異對半導體器件來說是正常的。

例如,某型號集成電路阻值標準數據為2.6kΩ、4.8kΩ、1.2kΩ和9.6kΩ,而被檢測集成電路測得的阻值為2.8kΩ、5.1kΩ、1.6kΩ和10.8kΩ,雖然兩者的阻值數值有差異,但由于變化規律是相同的,應該認為該集成電路是好的。如果測得其中某引腳阻值出現反向變化,則可懷疑該集成電路有問題。

測量阻值可用萬用表進行,萬用表應置于R×1k擋比較安全。

(2)在路集成電路的質量判斷

在路集成電路的質量判斷常采用在路電壓差別法。
當集成電路供電端電壓正常時,集成電路各引腳電壓有兩種情況:

一是有的引腳電壓數據取決于外部條件及外接元件;
二是有的引腳電壓數據是由集成電路內部給出的。

如果在路測得的電壓與標準數據的規定有較大的差異,應首先確認外部條件及外接元件是否正常,在排出外部條件及外接元件有質量問題后,大多數情況下可確認集成電路已損壞。

在路電壓的標準數據有兩種,若圖紙上只給出一種,常為靜態電壓,即通電后無輸入信號時測得的電壓值;如圖紙中給出兩個電壓數據,則括號內的為動態輸入電壓,即通電后有輸入信號時測得的電壓值。

2.集成電路查找故障的方法

無論什么集成電路,在整機上查找故障原因確實比分立元件電路要困難得多,但如果按下列方法查找,還是會很快查出故障原因的。

A由于集成電路在電路中往往充當一個功能電路,了解集成電路的內部功能是非常有必要的。
它可以幫助判斷電路中的故障是在集成電路內部,還是由外接元件引起的,這樣有助于分析故障產生的原因。

B電壓測量判斷法。
對懷疑有故障的集成電路引腳電壓進行測量,將測量結果與規定值或經驗值進行比較,然后通過邏輯推斷查出故障可能存在的部位。此后,首先對該部位的外圍元件進行檢查,以確定是外接元件和電路的故障還是集成電路本身出了故障。值得指出的是,測量電壓時要細心,防止由于粗心大意造成集成電路引腳短路,使故障擴大。

C信號檢查法。
使用信號源及示波器檢查輸入及輸出信號是否符合要求。對于數字集成電路來說,主要是通過信號查清邏輯關系;對于運算放大器來說,要弄清放大特性。故障產生的部位往往在正常與不正常信號電壓的兩測試點之間,然后應重點檢查該部位的外圍元件及電路,找出故障產生的根源。

D對可疑的集成電路,判斷是否有故障的最快辦法,是用同型號的好的集成電路替代試驗。

E外圍電路的短路和開路也常是形成故障的原因,應用萬用表逐點進行仔細的檢查。

F必要時可將集成電路從整機上拆下,用集成電路測試儀進行最終的判斷。


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